Dinitramid amonný - Ammonium dinitramide
 | |
| Jména | |
|---|---|
| Název IUPAC Dinitramid amonný | |
| Identifikátory | |
| |
3D model (JSmol ) | |
| ChemSpider | |
| Informační karta ECHA | 100.126.585  |
| Číslo ES |
|
PubChem CID | |
| UNII | |
Řídicí panel CompTox (EPA) | |
| |
| |
| Vlastnosti | |
| H4N4Ó4 | |
| Molární hmotnost | 124,06 g / mol |
| Hustota | 1,81 g / cm3 |
| Bod tání | 93 ° C (199 ° F; 366 K) |
| Bod varu | se rozkládá při 127 ° C (261 ° F; 400 K) |
| Nebezpečí | |
| Piktogramy GHS |     |
| Signální slovo GHS | Nebezpečí |
| H201, H228, H302, H371 | |
| P210, P230, P240, P241, P250, P260, P264, P270, P280, P301 + 312, P309 + 311, P330, P370 + 378, P370 + 380, P372, P373, P401, P405, P501 | |
| Termochemie | |
Gibbsova volná energie (ΔFG˚) | -150,6 kJ / mol |
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
 ověřit (co je   ?) | |
| Reference Infoboxu | |
Dinitramid amonný (ADN) je amonný sůl z kyselina dinitraminová. ADN se za tepla rozkládá a zanechává pouze dusík, kyslík a vodu. Ionty jsou amonný iont NH4+ a dinitramid N (č2)2−.
Je to vynikající pevná raketa okysličovadlo s mírně vyšším specifickým impulzem než chloristan amonný a co je důležitější, nezanechává korozivní účinky chlorovodík výpary. Tato vlastnost je také vojenského zájmu, protože bezhalogenový kouř je těžší detekovat. Rozkládá se na plyny s nízkou molekulovou hmotností, takže přispívá k vyššímu výkonu, aniž by vytvářel nadměrné teploty, pokud se používá ve střelných zbraních nebo raketách. Sůl je náchylná k detonaci za vysokých teplot a více šokuje než chloristan.
Společnost EURENCO Bofors vyráběla LMP-103S jako náhradu 1: 1 hydrazin rozpuštěním 65% dinitramidu amonného, NH4N (č2)2ve 35% vodném roztoku methanolu a amoniaku. LMP-103S má o 6% vyšší specifický impuls a o 30% vyšší hustotu impulzů než hydrazinový monopropellant. Hydrazin je navíc vysoce toxický a karcinogenní, zatímco LMP-103S je jen mírně toxický. LMP-103S je třída UN 1.4S umožňující přepravu na komerčních letadlech a byla předvedena na satelitu Prisma v roce 2010. Zvláštní manipulace není nutná. LMP-103S by mohl nahradit hydrazin jako nejčastěji používaný monopropellant.[1]
Uvádí se, že monopropellant FLP-106 na bázi ADN má zlepšené vlastnosti ve srovnání s LMP-103S, včetně vyššího výkonu (ISP 259 s vs. 252 s) a hustoty (1,362 g / cm3 vs. 1,240 g / cm3).[2]
Dějiny
Dinitramid amonný byl vynalezen v roce 1971 v Zelinskiy Institute of Organic Chemistry v SSSR. Zpočátku byly všechny informace týkající se této sloučeniny klasifikovány z důvodu jejího použití jako raketového paliva, zejména v Topol-M mezikontinentální balistické střely. V roce 1989 byl dinitramid amonný nezávisle syntetizován v SRI International.[3] SRI získala americké a mezinárodní patenty na ADN v polovině 90. let, kdy vědci z bývalého Sovětského svazu odhalili, že objevili ADN o 18 let dříve.[3]
Příprava
Existuje nejméně 20 různých způsobů syntézy, které produkují dinitramid amonný. V laboratoři může být dinitramid amonný připraven nitrací kyselina sulfamová nebo jeho sůl při nízkých teplotách.
- KSO3NH2 + 2HNO3 → KHSO4 + NH4N (č2)2 + H2Ó
Proces se provádí pod červeným světlem, protože sloučenina se rozkládá fotony s vyšší energií. Podrobnosti syntézy zůstávají utajeny. Další zdroje[SZO? ] uveďte syntézu amoniaku z dusičnan amonný, bezvodý kyselina dusičná a dýmání kyselina sírová obsahující 20% zdarma oxid sírový. Než se kyselý dinitramid rozloží, musí se přidat jiná báze než amoniak. Konečný produkt se získá frakční krystalizací.
Další syntéza známá jako metoda syntézy urethanu vyžaduje čtyři kroky syntézy a vede k výtěžku až 60%. Ethylkarbamát je nitrován kyselina dusičná, a poté reagoval s amoniak za vzniku amonné soli N-nitrourethanu. To je opět nitrováno oxid dusičitý za vzniku ethyl dinitrokarbamátu a dusičnan amonný. Nakonec zpracování amoniakem opět oddělí požadovaný dinitramid amonný a regeneruje urethanový výchozí materiál. [4]
- CH3CH2OC (O) NH2 + HNO3 → CH3CH2OC (O) NHNO2 + H2Ó
- CH3CH2OC (O) NHNO2 + NH3 → CH3CH2OC (O) NNO2NH4
- CH3CH2OC (O) NNO2NH4 + N2Ó5 → CH3CH2OC (O) N (Č2)2 + NH4NE3
- CH3CH2OC (O) N (Č2)2 + 2NH3 → CH3CH2OC (O) NH2 + NH4N (č2)2
Reference
- ^ Švédská vesmírná korporační skupina, Monopropellant LMP-103S, 2011, www.ecap.se[úplná citace nutná ]
- ^ Anders Larsson; Niklas Wingborg. „Zelené pohonné hmoty na základě dinitramidu amonného (ADN)“ (PDF). Citováno 21. července 2020.
- ^ A b „Dinitramidové soli: ADN Plus další soli“. SRI International. Archivovány od originál dne 2012-05-26. Citováno 2012-04-15.
- ^ USA 5714714A
Další čtení
 | Tento článek obsahuje seznam obecných Reference, ale zůstává z velké části neověřený, protože postrádá dostatečné odpovídající vložené citace. (Únor 2012) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony) |
- Moderní raketová paliva> PDF> Hesiserman Online Library
- Učebnice chemie 1999 Prentice Press, New York
- Subbiah Venkatachalam; Gopalakrishnan Santhosh; Kovoor Ninan Ninan (2004). „Přehled syntetických postupů a vlastností amonium dinitramidu (ADN) a dalších solí dinitramidu“. Pohonné látky, výbušniny, pyrotechnika. 29 (3): 178–187. doi:10.1002 / prep.200400043.
|https://application.wiley-vch.de/books/sample/3527302409_c01.pdf }}